Modern yolcu uçakları oldukça yüksek hızlarda seyahat ederler. Öyle ki normal bir yolcu uçağının seyir hızı ses hızına yakındır. Uçakla seyahat ederken hiç bu kadar hızlı uçtuğunuzu düşünmüş müydünüz? Gideceğimiz yere hızlı gitmek güzeldir ama ne kadar hızlı giderse gitsin en sonunda bu uçağın durması gerekiyor. Peki bu nasıl olacak? İniş için kullanılan beton zemin yani pist kısıtlı bir uzunluğa sahip. Ayrıca bazen bu zemin hava şartlarına göre yağmur, kar ve hatta buzlanmaya da mazur kalıyor.

Bizi zorlayan tek etken pistin uzunluğu ya da hava şartları değil aynı zamanda uçağın hızı da işimizi zorlaştırıyor. Günümüzde yolcu uçaklarının ortalama iniş hızı saatte 260 km civarında. Bu yüksek hıza bir de uçağın ağırlığını eklediğimizde durumun ciddiyeti ortaya çıkıyor. Bir Airbus A320 uçağının maksimum iniş ağırlığı ortalama olarak 70 ton civarında. Saatte 260 km ile giden 70 tonluk bir aracı durdurmak kolay olmasa gerek. Karşılaştıracak olursak; bir tır en fazla 50 ton civarında yük alır ve bu yükle durması çok zor olacağından otoyolda bu araçların hızı saatte 90 km’yi aşmamalıdır.

Şimdi işi daha da zorlaştırmanın vakti geldi. A320 uça­ğının yanında bir bebek gibi kaldığı dev yolcu ve kargo uçaklarına gelelim. Örneğin Antonov An-225; bu dev uçağın maksimum iniş ağırlığı tam 590 ton. Başka bir örnek verecek olursak Airbus A380-800 kargo uçağı 420 ton, yolcu uçağı versiyonu ise 390 ton ağırlık ile inebiliyor.

Peki satte 260 km ile piste inen 590 tonluk bir aracı nasıl durduracağız? İşte bu zorlu iş için kullandığı­mız birkaç farklı yötemimiz var. Şimdi bu yöntemleri yakından tanıyalım.

Spoiler ve Speed Brake Kullanmak

Yukarıda da bahsettiğimiz gibi tipik bir yolcu uçağının iniş hızı saatte 260 km civarındadır. Uçak bu hızla piste indikten sonra bile kanatlar hala uçağı havalan

dırabilecek kadar kaldırma kuvveti üretirler. Bundan dolayı inişten sonra ilk yapılacak şey kanatların ürettiği bu kaldırma kuvvetini ortadan kaldırıp uçağın pistte kalmasını sağlamaktır. Bunu sağlayan elemanlara spoiler adını veriyoruz. Basitçe kanat üst yüzeyinde bulunan paneller şeklinde tarif edilebilir. Spoilerler uçağı durdurmak için bir kaç görev üstlenirler;

• İnişten sonra bu spoiler paneleri kaldırılarak kanat yapısını bozar ve kaldırma kuvveti kalmayınca uçak tüm ağırlığıyla piste tutunur. Bu sayede tekerleklerde bulunan frenler etkili bir şekilde uçağı durdurabilir.
• Spoilerlere speed brake adı da verilir. Bunun sebebi yüksek hızlarda açıldıklarında uçağın hızını azaltmada etkilidirler. Örneğin arabanızda yüksek hızda giderken, arabanın camından büyük metal bir levha çıkartıp rüzgara karşı tuttuğunuzu düşünün. Rüzgarın metal levhaya ne kadar büyük bir güç uygulayacağını, hatta tutamayıp elinizden fırlayıp gideceğini tahmin edebilir­siniz. Spolerlerin frenlemeye katkısı bu şekilde daha iyi anlaşılacaktır.

Spoilerler ne kadar erken açılırsa o kadar frenleme­ye katkısı olacaktır. Bu sebeple her iniş öncesinde spoilerler “arm” konumuna alınır ve uçak piste iner inmez spoilerler vakit kaybedilmeden otomatik olarak açılarak uçağın yavaşlamasına katkı sağlamış olurlar.

Frenler

Uçağın durdurulmasını sağlayan en önemli sistem ana iniş takımlarının tekerleklerinde bulunan fren sistemidir. Modern uçaklarda da aynı arabalardakine benzeyen disk frenler kullanılmaktadır. Fakat otomo­billerde genelde bir disk bulunurken uçaklarda 4 ya da daha fazla sayıda disk bulunmaktadır. Çünkü bir disk üzerinden emilebilecek enerji bir otomobili durdurma­ya yeterken büyük bir uçağı durdurmak için bir diskten daha fazlası gereklidir. Kısa pistlere inmek ya da kal­kıştan vazgeçip acil frenleme yapmak gibi durumlarda frenler çok fazla yüke maruz kalır ve aşırı ısınır. Büyük uçaklara çok sayıda tekerlek konulmasının sebebi bu yükleri daha fazla tekerleğe dağıtarak frenlerin aşırı ısınmasını mümkün olduğunca önlemektir.

Frenleme verimini daha da arttırmak için uçaklarda ayrıca anti-skid sistemi kullanılır. Kabaca otomobiler­de tekerleklerin kilitlenmesini önleyen ABS sitemine benzetebiliriz. Anti-skid sistemi inişten sonra teker­leklerin dönüş hızına bakar. Eğer bir tekerleğin diğer­lerinden daha yavaş döndüğünü görürse o tekerleğe uygulanan frenlemeyi azaltır. Anti-skid yağmurlu, karlı, buzlu hava koşullarında frenleme verimini olukça arttırır. Bu sistem 1950’lerden beri yaygın bir şekilde kullanılır. Hatta günümüzde bazı yolcuların eski püskü dedikleri uçaklarda bile bilgisayar kontrol­lü anti-skid sistemi vardır.

Peki pilotlar nasıl frenleme yapıyor;

Uçaklarda frene basmak otomobillerden biraz faklı. Uçaklarda da fren için pedallara basılması gerekiyor ancak 2 adet pedal var. Sağ pedal sağ iniş takımındaki tekerlekleri frenliyor, sol pedal ise soldakileri. Ayrı­ca frenleme için pedalın ortasına değil üst kısmına basmanız gerekiyor. Sağ ve sol tekerleklere farklı frenleme yapmamızı sağlayan bu sisteme “differential braking” deniyor. Taksi esnasında dar çaplı dönüşlerde oldukça kullanışlı bir fonksiyon.

Peki pilot her inişte frene basmak zorunda mı?

Elbette bu sistemin de otomatik versiyonu var, “Auto Brake”. Bu sistemde pilot; ineceği pistin uzunluğunu, uçağın ağırlığını ve diğer koşulları göz önüne alıp nasıl bir ivme ile yavaşlamak istediğini ayarlıyor. Uçak yere inince de otomatik olarak pilotun seçtiği ivme ile bilgisayar kontrollü olarak frenleme yapılarak uçak yavaşlatılıyor.

Örneğin pist uzunsa, yağmur/kar yoksa, ve uçak yükü de azsa, pilot düşük ivmeyi seçer. Bu sayede bilgisayar kontollü olarak daha az frenleme yapılır, frenlere daha az yük biner, fren ömrü uzar, ancak uçak biraz daha geç durur. Ancak kısa ve ıslak bir piste inilecekse o zaman pilot maksimum ivme ile yavaşlamayı seçer. Bu sayede sistem inişten sonra otomatik olarak maksimum frenleme yaparak uçağı durdurur, tabi bu durumda frenlere daha fazla yük biner ve fren ömrü azalır. Çoğunlukla pilotlar yolcu konforunu düşünerek koşullar elverdiği ölçüde düşük ya da orta düzeyde bir frenleme ayarını seçerler.

Bu frenlere ne kadar güvenebiliriz?

Bunu kanıtlamak için olabilecek en kötü senaryonu ele alalım; Bir A380 uçağında sefer öncesi yer kont­rolleri yapıldı, frenlerin çok eskidiği ancak hala limitler içinde olduğu görüldü ve uçak eskimiş frenlerle sefere verildi. Uçağa alabileceği maksimum yük (ortalama 500 ton) yüklenmiş durumda, pistin başındayız, pilot gaz kollarını ileriye ittirdi ve motorlar tam güçle uçağı ileri doğru itmeye başladı, tam kalkış hızına yaklaş­mışken (yaklaşık 240km/saat) bir aksilik çıktı ve sol motorda yangın ikazı alındı. Pilotun burada yapması gereken hemen kalkıştan vazgeçip uçağı maksimum frenleme ile durdurmaktır. Bu işleme kalkıştan vaz­geçme “Rejected Take Off” / “RTO” denilir. Sakın endişe etmeyin uçak bu senaryoda güvenle duracaktır çünkü bir uçağın sertifika alabilmesi için eskimiş frenlerle, maksimum ağırlıktayken bile RTO yaptığında pistin sonuna kadar durabilmesi gerekmektedir.

Peki motor frenlemesi yok mu? Thrust Reversers

Madem uçak motorları önden aldıkları havayı arkaya doğru hızlandırarak itki sağlıyor, motordan çıkan bu havanın yönünü öne çevirerek frenleme yapamaz mıyız? Elbette yapabiliriz. Bu yöntem o kadar etkili ve verimli bir frenleme sağlar ki neredeyse tüm modern yolcu ve kargo uçaklarında thrust reverser sistemi kullanılmaktadır. Tekerleklerin ve frenlerin maruz kaldığı yükleri azalttığı için, thrust reverser kullanımı hem tekerlek hem de fren ömrünü arttırır.

Peki motor nasıl frenleme yapıyor? Bu yöntemde motordan geçen hava akışı, yönlendirici panellerin açılmasıyla yaklaşık 45°lik bir açıda ön tarafa yön­lendiriliyor. Motordan emilerek hızlandırılan havanın arkaya değil de öne doğru yönlendirilmesi sonucunda motorlar normalde uçağı iterek hızlandırırken artık yavaşlatıyor.

Peki thrust reverser havada açılırsa ne olur?

Elbette “teorik olarak” havada açılırsa uçağı muhteme­len düşürecektir ancak bu sistemin havada açılmasını imkansızlaştıracak derecede bir dizi korumalar bu­lunmaktadır. Yani böyle bir senaryo (olmaz ama pilot istese dahi) imkansızdır diyebiliriz.

Peki nasıl çalışacak; Uçak indikten sonra bahsettiğimiz korumalar devre dışı kalır. Sonrasında pilot motorların gaz kolu üzerinde bulunan thrust reverser kolarını geriye çekerek bahsettiğimiz yönlendirici panellerin açılmasını sağlar. Artık havayı ön tarafa yönlendiriyo­ruz. Şimdi de frenleme yapmak için motorun gücünü arttıralım. Bu sayede öne yönledirdiğimiz hava miktarı artacak ve uçak yavaşlayacaktır. İnişten sonra motor­lardan gürlemeye benzer bir ses duyuyorsanız pilot thrust reverser ile frenleme yapıyor demektir.

Sonuç olarak uçağın büyüklüğü ölçüsünde bizim de frenlemede kullandığımız üç büyük yardımcımız var. Bunların üçü de genelde her inişte kullanılır ve bu sayede etkili, verimli ve sizleri daha az rahatsız edecek bir ivmeyle yavaşlama sağlanır. Tüm bunların elbette tek bir amacı var, o da sizlerin yolculuğunuzu güven ve huzur içinde tamamlamanız.